虚拟服务器聚合动态性能评测系统

华中科技大学硕士学位论文虚拟服务器聚合动态性能评测系统姓名：黄宇华申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：金海20080603分类号学号612100200675591学校代码10487密级硕士学位论文虚拟服务器聚合动态性能评测系统学位申请人：黄宇华学科专业：计算机系统结构指导教师：金海教授答辩日期：2008年6月3日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDynamicPerformanceBenchmarkingofConsolidatedVirtualServerCandidate:YuhuaHuangMajor:ComputerArchitectureSupervisor:Prof.HaiJinHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,ChinaJune,2008独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日保密□，在年解密后适用本授权书。不保密□。华中科技大学硕士学位论文I摘要随着虚拟化技术的广泛应用，传统的评测系统不能满足对复杂的虚拟机系统的性能评测需求，而现有的虚拟机评测软件仅适用于评价虚拟机稳态性能。针对以上情况，虚拟服务器聚合动态性能评测系统提出了对虚拟机系统动态性能进行评测的方法和模型。虚拟服务器聚合动态性能评测系统是用于评价服务器虚拟机系统硬件和软件性能的实用工具。系统主要测试安装有Web服务器、数据库服务器的虚拟机系统的稳态性能和动态性能。系统提供可扩展的接口，根据不同的需求，用户可以创建模板、定制测试参数。系统提供可自行定制的测试策略，为不同应用场景定制个性化的测试策略使测试过程更符合实际运行环境，从而提供更准确、实用的测试结果。在动态性能测试方面，虚拟服务器聚合动态性能评测通过评测单虚拟机不稳定运行时间、多虚拟机不稳定运行时间、干扰虚拟机对稳定虚拟机的影响等，综合评价虚拟机在动态环境下的性能优劣。在测试对象方面，虚拟服务器聚合动态性能评测系统主要针对应用广泛且开源的虚拟化环境，包括半虚拟化系统Xen和操作系统级虚拟化系统OpenVZ等。而Web和数据库是服务器中使用频率最高的应用，系统包含了Web虚拟服务器和数据库虚拟服务器的模板，简化了测试复杂程度，同时保证了结果的一致性。在配备4GB内存和8个处理器核心的服务器上，分别对Xen和OpenVZ进行了稳态性能测试和动态性能测试。通过对1到24台虚拟机的测试结果的对比和分析，得出结论，OpenVZ有较高的稳态性能，而Xen和OpenVZ在动态性能方面均有很大的提升空间。在Xen下的干扰测试表明，Xen有较好的隔离性，干扰虚拟机未对其他虚拟机性能和整体性能产生影响。关键字：虚拟化，基准测试程序，虚拟机，性能评测华中科技大学硕士学位论文IIAbstractDuetoextensiveapplicationofvirutlizationtechnology,thetraditionalbenchmarkingsystemsnolongerfitfortheevaluationofcomplicatedvirtualizedsystems.Andexistingbenchmarksforvitualmachinesonlyevlaluatestheperformanceatsteadystate.Tosolvetheaboveproblems,theVirtualServerBenchmarkproposedamethodandamodelforevaluatingofdynamicperformanceofvirtualmachines.VirtualServerBenchmarkisautilityevaluatingtheperformanceofhardwareandsoftwareonavirtualserver.Thebenchmarktestsbothstableperformanceanddynamicperformanceofwebserversanddatabaseserversonvirtualmachines.Extensibleinterfacesareprovided.Templatesandtestingschemescouldbecreatedondemand.Withuser-definedtestingschemes,thebenchmarkingprocesswouldbemoreapplicabletorealcasesandtheresultswouldbemorepreciseanduseful.Thedynamicperformanceofvirtualserverscouldbeevaluated.Thedynamicperformancebenchmarkisachievedbytestingtheunstabletimeofasinglevirtualmachine,andofmultiplevirtualmachines,andtheaffectofinterferingvirtualmachine,andbycombiningoftheseresults.Thevirtualserverbenchmarkaimsatwidely-usedandopen-sourcevirtualenvironmentssuchasXen,aparavirtulizedsystem,andOpenVZ,anoperating-systemlevelvirtualmachine.Webanddatabasearethemostfrequentlyusedserverapplications.Virtualmachinetemplatesincludingwebserverordatabaseserverareprovidedtosimplifythetestingprocess,andtounifytheresultsaswell.TestsofstableperformanceanddynamicperformanceofXenandOpenVZweredoneonaserverwith4GBmemoryand8cores.Byanalyzingtheresultsof1to24simultaneoulyrunningvirtualmachines,weconcludethatOpenVZhasahigherstableperformance,butdynamicpeformancecouldbelargelyimprovedforboth.Xenisgoodatisolatingthevirtualmachines.Theinterferingvirtualmachinedidnotaffecttheperformanceofothervirtualmachines.Keywords:virtualization,benchmark,virtualmachine,performanceevaluation华中科技大学硕士学位论文III目录摘要.................................................................................................................IABSTRACT.....................................................................................................II1绪论1.1问题提出.................................................................................................(1)1.2虚拟化性能评测概况..............................................................................(2)1.3国内外研究现状......................................................................................(4)1.4研究内容.................................................................................................(7)1.5文章框架结构..........................................................................................(8)2虚拟服务器聚合动态性能评测系统设计2.1系统简介...............................................................................................(10)2.2系统体系结构........................................................................................(10)2.3系统主要设计思想................................................................................(12)2.4系统工作流程........................................................................................(18)2.5小结.......................................................................................................(19)3虚拟服务器聚合动态性能评测理论和实现技术3.1测试用虚拟机模板................................................................................(20)3.2系统评测模型和算法............................................................................(21)3.3性能评测方法........................................................................................(26)3.4小结..............................................................